· Источник: Архив 009lab.ru
Развитие технологий учета природного газа привело к широкому внедрению микротермальных счетчиков газа (МТСГ), которые позволяют выполнять измерения расхода в широком диапазоне расходов без применения традиционных сужающих устройств и сложных измерительных трубопроводов. Однако применение таких средств измерений требует строгого соблюдения метрологических требований, а также корректного расчета расхода, погрешности измерений и параметров измерительных участков трубопроводов.
Для решения этих задач был разработан программный комплекс «Расходомер ИСО». Модуль «ГОСТ Р 8.1028-2023», предназначенный для расчета расхода природного газа, проверки длин прямых участков измерительных трубопроводов, определения погрешности измерений и метрологического обеспечения узлов учета газа на базе микротермальных счетчиков.
По результатам сертификационных испытаний программному обеспечению был выдан сертификат соответствия № ТП 447-26, подтверждающий соответствие требованиям ГОСТ Р 8.1028-2023 и ГОСТ Р 8.654-2015.
Программный комплекс разработан ООО «Современные технологии в программировании» и предназначен для практического применения при проектировании, настройке и метрологическом сопровождении узлов измерений расхода и объема природного газа, использующих микротермальные счетчики газа.
Особенностью данного программного продукта является комплексный подход к расчетам. В отличие от многих специализированных калькуляторов, модуль реализует не только вычисление объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, но и оценку погрешности измерений, проверку соответствия измерительного трубопровода требованиям ГОСТ Р 8.1028-2023, а также определение минимально необходимых длин прямых участков трубопровода до и после микротермального счетчика газа.
В ходе испытаний была проведена экспертиза программной документации, включая описание программы и руководство оператора. Проверялись сведения о структуре программного обеспечения, реализованных алгоритмах, интерфейсах пользователя, методах идентификации и средствах защиты программного обеспечения. По результатам анализа установлено, что комплект документации соответствует требованиям ГОСТ Р 8.654-2015.
Важным этапом испытаний стало выделение метрологически значимой части программного обеспечения. В качестве метрологически значимых компонентов были определены расчетные библиотеки:
- UCalc.dll и Utility.dll для ОС Windows;
- libUCalc.so и libUtility.so для операционных систем семейства Linux.
Именно эти библиотеки содержат функции и константы, реализующие алгоритмы расчета согласно требованиям ГОСТ Р 8.1028-2023 и непосредственно влияющие на результаты вычислений. Разделение программного обеспечения на метрологически значимую и метрологически незначимую части выполнено на высоком уровне и соответствует требованиям ГОСТ Р 8.883-2015.
Для каждой платформы были зафиксированы идентификационные признаки программного обеспечения. В состав сертифицированной версии входят библиотеки UCalc.dll и Utility.dll для Windows, а также libUCalc.so и libUtility.so для Linux. Для всех модулей определены контрольные суммы MD5, позволяющие однозначно идентифицировать программное обеспечение в процессе эксплуатации и последующих проверок.
Проверка вычислительных возможностей проводилась с использованием независимого опорного программного обеспечения, разработанного в среде PyCharm. Испытательный стенд включал рабочие станции под управлением Windows и Linux, а также специализированные наборы контрольных данных.
В рамках испытаний были проверены три основных направления расчетов.
Первое направление касалось расчета объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, для капиллярных микротермальных счетчиков газа. Для испытаний использовались данные по природному газу с детализированным компонентным составом, включающим метан, этан, пропан, бутаны, пентаны, азот, кислород и диоксид углерода.
Второе направление было посвящено расчету расхода и оценке погрешности измерений для полнопроходных микротермальных счетчиков газа. Испытания выполнялись для различных составов природного газа, уровней точности измерений и параметров измерительных участков трубопроводов. Проверялась корректность определения объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, а также расчет относительной погрешности измерений.
Третье направление испытаний касалось проверки одного из наиболее важных аспектов проектирования узлов учета газа — определения минимально необходимых длин прямых участков измерительного трубопровода до и после микротермального счетчика. Данный расчет позволяет оценить возможность корректной установки счетчика и соответствие измерительного участка требованиям нормативной документации.
По результатам испытаний программное обеспечение продемонстрировало полное совпадение результатов вычислений с опорным программным обеспечением. Для всех проверенных расчетных величин относительное отклонение составило 0 %.
В частности, были подтверждены корректные расчеты:
- объемного расхода газа при стандартных условиях;
- относительной погрешности измерения объемного расхода;
- минимальных длин прямых участков до местных сопротивлений;
- минимальных расстояний до конусных переходов трубопровода;
- допустимых расстояний после микротермального счетчика газа.
Отдельное внимание было уделено оценке защиты программного обеспечения. В ходе испытаний установлено, что программное обеспечение обеспечивает защиту результатов вычислений от непреднамеренных изменений, информирует пользователя о попытках изменения метрологически значимых файлов и использует разграничение прав доступа для предотвращения несанкционированной модификации расчетных модулей.
По результатам анализа уровень защиты программного обеспечения определен как «средний» в соответствии с ГОСТ Р 8.883-2015.
Сертификация программного комплекса «Расходомер ИСО». Модуль «ГОСТ Р 8.1028-2023» демонстрирует важную тенденцию развития отрасли учета газа: современные программные средства становятся неотъемлемой частью метрологического обеспечения средств измерений и требуют такого же уровня контроля, проверки и подтверждения соответствия, как и сами измерительные приборы.
Наличие сертификата соответствия № ТП 447-26 подтверждает, что программное обеспечение прошло независимую оценку в Системе добровольной сертификации программного обеспечения средств измерений и может использоваться для метрологического обеспечения узлов учета природного газа на базе микротермальных счетчиков газа.